EP1582326B1 - Mécanisme pour bras de support de convoyeur et ensemble de bras de support équipé d'un tel mécanisme - Google Patents
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- EP1582326B1 EP1582326B1 EP05290659A EP05290659A EP1582326B1 EP 1582326 B1 EP1582326 B1 EP 1582326B1 EP 05290659 A EP05290659 A EP 05290659A EP 05290659 A EP05290659 A EP 05290659A EP 1582326 B1 EP1582326 B1 EP 1582326B1
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- B60P1/36—Vehicles predominantly for transporting loads and modified to facilitate loading, consolidating the load, or unloading using endless chains or belts thereon
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- B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
- B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
- B28C5/4203—Details; Accessories
- B28C5/4234—Charge or discharge systems therefor
- B28C5/4244—Discharging; Concrete conveyor means, chutes or spouts therefor
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
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- B60P3/16—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying mixed concrete, e.g. having rotatable drums
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- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
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- E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
- E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
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- E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
Definitions
- the present invention relates in particular to a mechanism for a conveyor support arm and to a support arm assembly equipped with such a mechanism.
- a conveyor is connected to a concrete mixer via a support arm and a gantry mounted fixed on the frame of the mixer.
- the support arm is rotatably mounted about a first vertical axis relative to the gantry, and the conveyor is itself rotatably mounted about a second vertical axis relative to said support arm.
- the present invention is intended in particular to eliminate these disadvantages.
- this mechanism is reluctant to skew or lock, and thus offers a high accuracy of adjustment of the conveyor orientation.
- this mechanism has a small footprint in particular in the vertical direction (direction in which are stacked the turntable is the connecting rods), which allows to integrate it inside a support arm having a structure closed box.
- the present invention also relates to a set of support arms comprising a support arm equipped with a mechanism according to the foregoing.
- the support arm has a box structure enclosing said mechanism.
- the present invention also relates to a conveyor assembly comprising a conveyor and a support arm assembly in accordance with the foregoing.
- this conveyor is mounted on said inner ring by means of a base which takes this inner ring sandwiched with said drive plate.
- the present invention also relates to a concrete mixer type vehicle equipped with a conveyor assembly according to the foregoing.
- FIG. 1 shows a truck 1 concrete mixer type supporting a rotary element 3 commonly called router, for mixing materials such as fresh concrete.
- an articulated conveyor 6 for transporting the materials leaving the router 3 at a desired location.
- the articulated conveyor 6 is connected to the chassis 5 of the truck 1 via a system comprising on the one hand a gantry 7 fixed to the chassis 5, and on the other hand an arm support 9 interposed between the articulated conveyor 6 and the gantry 7.
- This box is mounted articulated around a first vertical axis Z1 on the frame 7 by appropriate bearing means 11.
- a double-acting deployment cylinder 12 (see FIG. 2) is interposed between the support arm 9 and the portal frame 7.
- the box forming the support arm 9 is preferably reinforced by reinforcing means such as ribs 13.
- the arm 9 supports a base 15 intended to receive the articulated conveyor 6.
- This base 15 comprises on the one hand a bar 17 for attaching the articulated conveyor 6, and on the other hand a bar 19 intended to receive a jack 21 (see FIG. 2) acting on the articulated conveyor.
- the base 15 is pivotally mounted on the box 9 around a second substantially vertical axis Z2.
- this mechanism comprises a double-acting cylinder 23 whose body 25 is connected to the box 9 by a flange 28 allowing an angular movement of the cylinder relative to said box.
- the rod 27 of this jack is connected firstly to one end of a first rod 29 whose other end is pivotally mounted on the box 9, and secondly to the end of a second rod 31 which the other end is pivotally mounted on a disk-shaped drive plate 33.
- the articulation means of the connecting rods 29, 31 on the casing 9, on the rod 27 and on the drive plate 33 are rings called “ball joints", mounted by force in the parts concerned and allowing a slight pivoting of these parts. around axes perpendicular to their main rotational axes.
- Such rings are sold in particular by the company INA in HAGUENEAU - 67506 - France.
- the drive plate 33 and the base 15 "sandwich" an inner ring 35.
- This plate and this base are connected to this inner ring 35 by screws 37 therethrough, so that all of these parts form a single block capable of pivoting about the axis Z2.
- the inner ring 35 is pivotally mounted about the axis Z2 inside a concentric outer ring 39, by means of rolling means for example of the ball type 41 (see Figure 7) interposed between these two rings.
- the assembly formed by the two rings 35, 39 is commercially available under the name of "crown of orientation", in particular at the company BRB TECHNOLOGIES located at LA CHEVROLIERE - 44118 - France.
- Such a set offers in particular the advantage of supporting very heavy loads while having a small axial space.
- the first connecting rod 29 may have a length greater than that of the second connecting rod 31, and substantially equal to the diameter of the drive plate 33 and the inner ring 35.
- first connecting rod 29 could have a shorter length than that of the second connecting rod 31, or even these two connecting rods could have substantially the same length.
- a flange 43 is screwed onto the base 15 to protect the screws 37 in particular concrete falls from the router 3 or the conveyor 6.
- the articulated conveyor 6 is folded over the router 3 so as not to increase the size of the truck 1.
- the truck 1 When it is desired to deliver the material located in the router 3 on a construction site, the truck 1 is brought to this site near the delivery location.
- this truck is stabilized by means of hydraulic feet 49 likely to leave the gantry 7 (see Figure 2).
- the jack 12 is used to deploy the arm 9 by pivoting it about the substantially vertical axis Z1.
- the cylinder 23 is used to properly orient the articulated conveyor 6 by rotating it about the axis Z2.
- the role of the second link 31 is to transmit to the drive plate 33, and therefore to the inner ring 35, the forces exerted by the rod 27, and the role of the first connecting rod 29 is to maintain this rod oriented in one direction substantially tangent to the drive plate 33 and to the inner ring 35.
- first connecting rod 29 of length substantially equal to the diameter of the drive plate 33 and the inner ring 35 and a second connecting rod 31 smaller than the first connecting rod 29, it can be ascertained that the tangency of second rod 31 to the drive plate 33 and the inner ring 35 is substantially optimal, and therefore that the torque exerted by the second rod on this plate and this ring is substantially maximum.
- this orientation of the articulated conveyor 6 acts on the cylinder 21 (as well as other cylinders of this conveyor not shown) so as to bring the end of the conveyor to the desired delivery location.
- This advantage is particularly valuable compared to the prior art devices of the worm and gear type or chain, particularly sensitive to such foreign bodies (milt, aggregates ).
- the arm 9 has a box structure that allows it to perform two functions, namely on the one hand a support function of the articulated conveyor 6 and on the other hand a protection function of the connecting rod mechanism and plate for orienting the articulated conveyor 6.
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Description
- La présente invention se rapporte notamment à un mécanisme pour bras de support de convoyeur et à un ensemble de bras de support équipé d'un tel mécanisme.
- Comme cela est connu en soi, un convoyeur est relié à une bétonnière par l'intermédiaire d'un bras de support et d'un portique monté fixe sur le châssis de la bétonnière.
- Le bras de support est monté rotatif autour d'un premier axe vertical par rapport au portique, et le convoyeur est lui-même monté rotatif autour d'un deuxième axe vertical par rapport audit bras de support.
- Dans l'état de la technique, différents mécanismes permettent d'effectuer la rotation du convoyeur par rapport au bras de support : on trouve ainsi des mécanismes à biellettes, des mécanismes à chaîne, des mécanismes à roue dentée et à vis sans fin...
- Tous ces mécanismes sont sensibles aux agressions extérieures, et notamment à la pénétration de corps étrangers (laitance de ciment, granulats provenant de la toupie ou du chantier, etc.) susceptibles de les fausser, voire même de les bloquer.
- La présente invention a notamment pour but de supprimer ces inconvénients.
- On atteint ce but de l'invention avec un mécanisme pour bras de support de convoyeur comprenant :
- un vérin à double effet comprenant un corps et une tige d'actionnement,
- des moyens pour monter ledit corps de manière articulée sur ledit bras de support,
- une couronne intérieure destinée à supporter ledit convoyeur, montée pivotante à l'intérieur d'une couronne extérieure destinée à être fixée sur ledit bras de support,
- une première bielle dont une extrémité est montée pivotante sur ladite tige et dont l'autre extrémité est adaptée pour être montée pivotante sur ledit bras de support, et
- une deuxième bielle dont une extrémité est montée pivotante sur ladite tige et dont l'autre extrémité est reliée de manière pivotante à ladite couronne intérieure.
- Ce mécanisme à vérin, bielles et couronne tournante est peu sensible à la pénétration de corps étrangers, aucun moyen de pignon n'étant en effet nécessaire.
- Il en résulte que ce mécanisme est peu enclin à se fausser ou à se bloquer, et qu'il offre ainsi une grande précision de réglage de l'orientation du convoyeur.
- On notera en outre que ce mécanisme présente un faible encombrement notamment dans la direction verticale (direction dans laquelle sont empilés le plateau tournant est les bielles), ce qui permet de l'intégrer à l'intérieur d'un bras de support présentant une structure de caisson fermé.
- Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du mécanisme selon l'invention :
- ladite deuxième bielle est montée pivotante sur un plateau d'entraînement lui-même monté fixe sur ladite couronne intérieure,
- ladite première bielle est plus longue que ladite seconde bielle,
- la longueur de ladite première bielle est sensiblement égale au diamètre de ladite couronne intérieure.
- La présente invention se rapporte également à un ensemble de bras de support comprenant un bras de support équipé d'un mécanisme conforme à ce qui précède.
- Suivant une caractéristique optionnelle de cet ensemble de bras de support, le bras de support présente une structure en caisson renfermant ledit mécanisme.
- La présente invention se rapporte également à un ensemble de convoyeur comprenant un convoyeur et un ensemble de bras de support conforme à ce qui précède.
- Suivant une caractéristique optionnelle de cet ensemble de convoyeur, ce convoyeur est monté sur ladite couronne intérieure au moyen d'une embase qui prend cette couronne intérieure en sandwich avec ledit plateau d'entraînement.
- La présente invention se rapporte également à un véhicule du type bétonnière équipé d'un ensemble de convoyeur conforme à ce qui précède.
- D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un camion équipé du dispositif selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de détail de l'arrière du camion de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en perspective du bras de support de la figure 2,
- la figure 4 est une vue en perspective de dessous du bras de support des figures 2 et 3, un couvercle de protection d'un mécanisme d'orientation logé à l'intérieur de ce bras ayant été enlevé,
- la figure 5 est une vue en perspective de ce mécanisme d'orientation lorsqu'il est extrait dudit bras,
- la figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI de la figure 3, et
- la figure 7 est une vue du détail VII de la figure 6.
- On se reporte à présent à la figure 1 sur laquelle on a représenté un camion 1 du type bétonnière supportant un élément rotatif 3 couramment appelé toupie, permettant de malaxer les matériaux tels que le béton frais.
- A l'arrière du châssis 5 du camion 1 se trouve un convoyeur articulé 6 permettant de transporter les matériaux sortant de la toupie 3 à un endroit désiré.
- Comme cela est visible sur la figure 2, le convoyeur articulé 6 est relié au châssis 5 du camion 1 par l'intermédiaire d'un système comportant d'une part un portique 7 fixé sur le châssis 5, et d'autre part un bras de support 9 interposé entre le convoyeur articulé 6 et le portique 7.
- On se reporte à présent aux figures 3 et 4, sur lesquelles on voit que le bras de support 9 consiste en fait en une structure de préférence monobloc définissant un caisson.
- Ce caisson est monté articulé autour d'un premier axe vertical Z1 sur le portique 7 par des moyens de palier 11 appropriés.
- Un vérin de déploiement à double effet 12 (voir figure 2) est interposé entre le bras de support 9 et le portique 7.
- Comme cela est visible en particulier sur la figure 4, le caisson formant le bras de support 9 est de préférence renforcé par des moyens de renfort tels que des nervures 13.
- Le bras 9 supporte une embase 15 destinée à recevoir le convoyeur articulé 6. Cette embase 15 comporte d'une part une barre 17 de fixation du convoyeur articulé 6, et d'autre part un barreau 19 destiné à recevoir un vérin 21 (voir figure 2) agissant sur le convoyeur articulé.
- L'embase 15 est montée pivotante sur le caisson 9 autour d'un deuxième axe sensiblement vertical Z2.
- On se reporte à présent aux figures 4 et 5 sur lesquelles on a représenté le mécanisme permettant de faire pivoter l'embase 15 par rapport au caisson 9 autour de l'axe Z2.
- Comme on peut le voir sur ces figures, ce mécanisme comprend un vérin à double effet 23 dont le corps 25 est relié au caisson 9 par une bride 28 autorisant un débattement angulaire de ce vérin par rapport audit caisson.
- La tige 27 de ce vérin est reliée d'une part à une extrémité d'une première bielle 29 dont l'autre extrémité est montée pivotante sur le caisson 9, et d'autre part à l'extrémité d'une deuxième bielle 31 dont l'autre extrémité est montée pivotante sur un plateau d'entraînement en forme de disque 33.
- Les moyens d'articulation des bielles 29, 31 sur le caisson 9, sur la tige 27 et sur le plateau d'entraînement 33 sont des bagues dites « rotules », montées à force dans les pièces concernées et autorisant un léger pivotement de ces pièces autour d'axes perpendiculaires à leurs axes de rotations principaux.
- De telles bagues sont commercialisées notamment par la société INA à HAGUENEAU - 67506 - France.
- Du fait de leur montage à force dans les pièces concernées, les bagues « rotules » permettent d'obtenir une grande précision des mouvements relatifs de ces pièces.
- Comme cela est visible sur la figure 6, le plateau d'entraînement 33 et l'embase 15 prennent en « sandwich » une couronne intérieure 35.
- Ce plateau et cette embase sont reliés à cette couronne intérieure 35 par des vis 37 la traversant, de sorte que l'ensemble de ces pièces forme un seul bloc susceptible de pivoter autour de l'axe Z2.
- La couronne intérieure 35 est montée pivotante autour de l'axe Z2 à l'intérieur d'une couronne extérieure concentrique 39, grâce à des moyens de roulement par exemple du type à billes 41 (voir figure 7) interposés entre ces deux couronnes.
- L'ensemble formé par les deux couronnes 35, 39 est disponible dans le commerce sous le nom de « couronne d'orientation », notamment chez la société BRB TECHNOLOGIES sise à LA CHEVROLIERE - 44118 - France.
- Un tel ensemble offre notamment comme avantage de supporter des charges très lourdes tout en présentant un faible encombrement axial.
- Comme cela est visible sur la figure 5, la première bielle 29 peut présenter une longueur supérieure à celle de la deuxième bielle 31, et sensiblement égale au diamètre du plateau d'entraînement 33 et de la couronne intérieure 35.
- Cela n'est cependant nullement limitatif, et la première bielle 29 pourrait présenter une longueur inférieure à celle de la deuxième bielle 31, voire même, ces deux bielles pourraient présenter sensiblement la même longueur.
- Un flasque 43 est vissé sur l'embase 15 afin de protéger les vis 37 notamment des chutes de béton provenant de la toupie 3 ou du convoyeur 6.
- On rappelle ici que sur la figure 4, on a ôté le couvercle de protection 47 (voir figure 6) permettant de fermer le caisson 9, dans un souci de clarté de l'exposé.
- En fait, le mécanisme de vérin 23, de bielles 29, 31 de plateau d'entraînement 33 et de couronnes 35, 39 est complètement enfermé à l'intérieur du caisson 9.
- Le mode d'utilisation et les avantages du dispositif selon l'invention résultent directement de la description qui précède.
- En position de transport, le convoyeur articulé 6 est replié au-dessus de la toupie 3 de manière à ne pas augmenter le gabarit du camion 1.
- Lorsqu'on souhaite livrer le matériau situé dans la toupie 3 sur un chantier, on amène le camion 1 sur ce chantier à proximité du lieu de livraison.
- Si nécessaire (cas d'un convoyeur articulé de fort poids) on stabilise ce camion au moyen de pieds hydrauliques 49 susceptibles de sortir du portique 7 (voir figure 2).
- Une fois cette stabilisation opérée, on utilise le vérin 12 pour déployer le bras 9 en le faisant pivoter autour de l'axe sensiblement vertical Z1.
- Une fois ce déploiement effectué, on utilise le vérin 23 pour orienter convenablement le convoyeur articulé 6 en le faisant pivoter autour de l'axe Z2.
- Ce pivotement est obtenu grâce à la rotation de la couronne intérieure 35 par rapport à la couronne extérieure 39 sous l'action de la deuxième bielle 31.
- Le rôle de la deuxième bielle 31 est de transmettre au plateau d'entraînement 33, et donc à la couronne intérieure 35, les efforts exercés par la tige 27, et le rôle de la première bielle 29 est de maintenir cette bielle orientée selon une direction sensiblement tangente au plateau d'entraînement 33 et à la couronne intérieure 35.
- Grâce au maintien de cette orientation, on peut obtenir une importante amplitude de rotation pour le plateau d'entraînement 33 et la couronne intérieure 35, pouvant dépasser 200°.
- On notera qu'en choisissant une première bielle 29 de longueur sensiblement égale au diamètre du plateau d'entraînement 33 et de la couronne intérieure 35 et une deuxième bielle 31 plus petite que la première bielle 29, on peut s'assurer que la tangence de deuxième bielle 31 au plateau d'entraînement 33 et à la couronne intérieure 35 soit sensiblement optimale, et donc que le couple exercé par cette deuxième bielle sur ce plateau et cette couronne soit sensiblement maximal.
- On notera par ailleurs qu'en choisissant des bielles 29, 31 de longueur inférieure au diamètre du plateau d'entraînement 33 et de la couronne intérieure 35, on s'assure que le mouvement de ces bielles reste en partie contenu à l'intérieur d'un cylindre fictif d'axe Z2, enveloppant la couronne intérieure 35.
- Une fois cette orientation du convoyeur articulé 6 effectuée, on agit sur le vérin 21 (ainsi que sur d'autres vérins de ce convoyeur non représentés) de manière à amener l'extrémité de ce convoyeur au lieu de livraison souhaité.
- On peut ensuite mettre en route le convoyeur 6 et déverser sur celui-ci le matériau provenant de la toupie 3.
- On notera que le mécanisme à vérin, bielles, plateau d'entraînement et couronnes qui vient d'être décrit est d'une part particulièrement peu encombrant (notamment lorsque les bielles 29, 31 présentent une longueur inférieure au diamètre du plateau d'entraînement 33 et de la couronne 35) et d'autre part peu sensible aux corps étrangers susceptibles de provenir de l'environnement de travail du camion 1.
- Cet avantage est particulièrement précieux par rapport aux dispositifs de la technique antérieure du type à vis sans fin et roue dentée ou à chaîne, particulièrement sensibles à de tels corps étrangers (laitance, granulats...).
- Le faible encombrement de ce mécanisme permet de le loger intégralement à l'intérieur du caisson 9.
- Comme on a pu le comprendre à la lumière de ce qui précède, le bras 9 présente une structure de caisson qui lui permet de remplir deux fonctions, à savoir d'une part une fonction de support du convoyeur articulé 6 et d'autre part une fonction de protection du mécanisme à bielles et plateau permettant d'orienter le convoyeur articulé 6.
- Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre d'exemple illustratif et non limitatif.
Claims (9)
- Mécanisme pour bras de support (9) de convoyeur (6), comprenant :- un vérin à double effet (23) comprenant un corps (25) et une tige d'actionnement (27),- des moyens (28) pour monter ledit corps (25) de manière articulée sur ledit bras de support (9),- une couronne intérieure (35) destinée à supporter ledit convoyeur (6), montée pivotante à l'intérieur d'une couronne extérieure (39) destinée à être fixée sur ledit bras de support (9),- une première bielle (29) dont une extrémité est montée pivotante sur ladite tige (27) et dont l'autre extrémité est adaptée pour être montée pivotante sur ledit bras de support (9), et- une deuxième bielle (31) dont une extrémité est montée pivotante sur ladite tige (27) et dont l'autre extrémité est reliée de manière pivotante à ladite couronne intérieure (35).
- Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel ladite deuxième bielle (31) est montée pivotante sur un plateau d'entraînement (33) lui-même monté fixe sur ladite couronne intérieure (35).
- Mécanisme selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite première bielle (29) est plus longue que ladite seconde bielle (31).
- Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la longueur de ladite première bielle (29) est sensiblement égale au diamètre de ladite couronne intérieure (35).
- Ensemble de bras de support, comprenant un bras de support (9) équipé d'un mécanisme conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
- Ensemble de bras de support conforme à la revendication 5, dans lequel ledit bras de support (9) présente une structure en caisson renfermant ledit mécanisme.
- Ensemble de convoyeur, comprenant un convoyeur (6) et un ensemble de bras de support (9) conforme à l'une des revendications 5 ou 6.
- Ensemble de convoyeur selon la revendication 7 comprenant un convoyeur conforme à la revendication 2, ce convoyeur (6) étant monté sur ladite couronne intérieure (35) au moyen d'une embase (15) qui prend cette couronne intérieure (35) en sandwich avec ledit plateau d'entraînement (33).
- Véhicule du type bétonnière (1) équipé d'un ensemble de convoyeur conforme à l'une des revendications 7 ou 8.
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